Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Termodynamika chemiczna
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
CCER-1-302-s
Wydział:
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Poziom studiów:
Studia I stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Ceramika
Semestr:
3
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
prof. dr hab. inż. Godlewska Elżbieta (godlewsk@agh.edu.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Moduł umożliwia zdobycie wiedzy w zakresie podstaw termodynamiki przemian fizycznych i reakcji chemicznych w układach jednorodnych i niejednorodnych oraz umiejętności ich zastosowania w praktyce.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 zna zasady termodynamiki i rozumie pojęcia funkcji stanu, funkcji termodynamicznych i związków pomiędzy nimi CER1A_W01 Egzamin,
Kolokwium
M_W002 rozumie zjawisko równowagi chemicznej oraz prawa rządzące kierunkami zachodzenia reakcji chemicznych CER1A_W01 Egzamin,
Kolokwium
Umiejętności: potrafi
M_U001 umie określić kierunek zachodzenia reakcji chemicznych CER1A_U04 Kolokwium,
Egzamin
M_U002 potrafi wykonać obliczenia efektów cieplnych reakcji i zmian funkcji termodynamicznych CER1A_U04 Kolokwium,
Egzamin
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 rozumie relacje pomiędzy teoretyczną wiedzą chemiczną i fizyczną a rozwojem technologicznym CER1A_K02 Aktywność na zajęciach
M_K002 dostrzega rolę poznawczą termodynamiki w rozumieniu procesów przebiegających w Przyrodzie CER1A_K03 Udział w dyskusji
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
60 30 0 0 0 0 30 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 zna zasady termodynamiki i rozumie pojęcia funkcji stanu, funkcji termodynamicznych i związków pomiędzy nimi + - - - - - - - - - -
M_W002 rozumie zjawisko równowagi chemicznej oraz prawa rządzące kierunkami zachodzenia reakcji chemicznych + - - - - + - - - - -
Umiejętności
M_U001 umie określić kierunek zachodzenia reakcji chemicznych - - - - - + - - - - -
M_U002 potrafi wykonać obliczenia efektów cieplnych reakcji i zmian funkcji termodynamicznych - - - - - + - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 rozumie relacje pomiędzy teoretyczną wiedzą chemiczną i fizyczną a rozwojem technologicznym + - - - - - - - - - -
M_K002 dostrzega rolę poznawczą termodynamiki w rozumieniu procesów przebiegających w Przyrodzie + - - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 172 godz
Punkty ECTS za moduł 6 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 60 godz
Przygotowanie do zajęć 45 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 65 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (30h):

Wykład:
- Wprowadzenie do termodynamiki. Podstawowe pojęcia i definicje. I zasada
termodynamiki. Definicje i sens fizyczny funkcji U i H.
- Termodynamika przemian gazowych – gazy doskonałe i rzeczywiste, mieszaniny
gazowe.
- Termodynamika przemian fazowych i reakcji chemicznych.
- Podstawy termochemii: prawo Hessa, prawo Kirchhoffa, cykl Carnota i inne cykle
odwracalne.
- Termodynamika – II zasada – pojęcie entropii, entropia przemian gazowych, przemian
fazowych i reakcji chemicznych.
- Funkcja G i F – kryteria samorzutności procesów w przyrodzie – związki pomiędzy
funkcjami termodynamicznymi.
- Równowagi fazowe w układach jednoskładnikowych, dwuskładnikowych i
wieloskładnikowych. Reguła faz Gibbsa.
- Cząstkowe wielkości molowe, potencjał chemiczny, funkcje mieszania i nadmiaru.
- Równowagi ciecz-para, wielkości koligatywne, destylacja.
- Równowagi ciecz-ciecz, ekstrakcja.
- Równowagi ciało stałe – ciecz, typy diagramów fazowych, ich konstrukcja i
interpretacja.
- Równowagi chemiczne – stała równowagi dla układów homogenicznych – stała
równowagi dla układów heterogenicznych.
- Sterowanie przebiegiem reakcji chemicznych. Izobara vant’ Hoffa. Reguła Le
Chateliera.
- Ogniwa chemiczne – termodynamika ogniw.

Zajęcia seminaryjne (30h):

seminarium:
1. Obliczanie zmian funkcji termodynamicznych w przemianach gazowych,
przemianach fazowych oraz reakcjach chemicznych.
2. Zależność funkcji termodynamicznych od temperatury.
3. Ocena możliwości samorzutnego zachodzenia procesów fizycznych i reakcji
chemicznych.
4. Obliczenia związane z równowagą chemiczną.
5. Obliczenia związane z diagramami równowagi fazowej dla układów jedno- lub
dwuskładnikowych.
6. Obliczenia związane z termodynamiką ogniw chemicznych.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Treści prezentowane na wykładzie są przekazywane w formie prezentacji multimedialnej w połączeniu z klasycznym wykładem tablicowym wzbogaconymi o pokazy odnoszące się do prezentowanych zagadnień.
  • Zajęcia seminaryjne: Na zajęciach seminaryjnych podstawą jest prezentacja multimedialna oraz ustna prowadzona przez studentów. Kolejnym ważnym elementem kształcenia są odpowiedzi na powstałe pytania, a także dyskusja studentów nad prezentowanymi treściami.
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

Warunkiem dopuszczenia do egzaminu jest uzyskanie zaliczenia z zajęć seminaryjnych.

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Nie
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci uczestniczą w zajęciach poznając kolejne treści nauczania zgodnie z syllabusem przedmiotu. Studenci winni na bieżąco zadawać pytania i wyjaśniać wątpliwości. Rejestracja audiowizualna wykładu wymaga zgody prowadzącego.
  • Zajęcia seminaryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: Studenci prezentują na forum grupy temat wskazany przez prowadzącego oraz uczestniczą w dyskusji nad tym tematem. Ocenie podlega zarówno wartość merytoryczna prezentacji, jak i tzw. kompetencje miękkie.
Sposób obliczania oceny końcowej:

Ocena końcowa = 0,4 x średnia ocena z seminarium + 0,6 x średnia ocena z egzaminu (oceny średnie to średnie arytmetyczne ocen ze wszystkich terminów)

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

Do uzgodnienia z prowadzącym przedmiot.

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

Nie ma

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. Sz. Chudoba, Z. Kubas, K. Pytel, Elementy chemii fizycznej, Wyd. AGH
2. A. Kartuszyńska, Ch.A. Lelczuk, A.G. Stromberg, Zbiór zadań z termodynamiki chemicznej, PWN W-wa 1977.
3. A. Staronka, Chemia fizyczna, Wyd. AGH 1994 (i późniejsze wydania)
4. H. Buchowski, W. Ufnalski, Podstawy termodynamiki, WNT W-wa 1994
5. P.W. Atkins, Chemia fizyczna, PWN Warszawa 2012
6. K. Pigoń, Z. Ruziewicz, Chemia fizyczna t.1, PWN Warszawa 2011

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Publikacje znajdują się na stronie Biblioteki Głównej AGH w Krakowie: http://bpp.agh.edu.pl/

Informacje dodatkowe:

Obecność na zajęciach jest obowiązkowa.